冷陰極とは

冷陰極は、加熱されていない陰極です。 それは明白に思えるかもしれませんが、この違いはカソードの内部機能にとって非常に重要です。 これらの陰極は、熱陰極のように特に加熱されるわけではありませんが、使用中に非常に高温になる可能性があります。 冷陰極は、ネオンサインのような蛍光灯やガスベースの照明システムのいくつかの形式で使用されます。 冷陰極ライトは多くの現代のシステムで広く使用されていますが、それらの電気使用量は多くの場合、代替システムよりも高くなっています。

カソードは、電力使用中に電気が流れるダイオードの部分です。 ほとんどのカソードは、熱陰極またはフィラメントです。 これらのカソードは、カソードを加熱することにより、はるかに高い電力密度を維持します。 これにより電子の流れが改善され、カソードはより強力な電力の流れを維持できます。 これらのタイプのカソードは、電球からブラウン管（CRT）（テレビ（TV）チューブとも呼ばれる）まであらゆるものに使用されます。

冷陰極は、電力の流れを充電するためにいかなる形の加熱も使用しません。 この場合、かなりの電圧がカソードを通過し、電界が発生します。 次に、陰極はこの電界を利用して電力の流れを維持します。 電荷を生成および維持するこの方法は、熱陰極の方法よりも効率が低くなりますが、熱の発生も少なくなります。

冷陰極は加熱されていませんが、それは熱くないという意味ではありません。 電流がカソードを流れると、少量の電力が熱に変換されます。 その熱はカソードの電力使用量を改善しますが、ユニットをより高温にします。 一部の冷陰極デバイスは常に手触りが冷えていますが、他の冷陰極デバイスは標準の熱陰極デバイスと同じくらい熱くなる場合があります。

冷陰極の主な用途の1つは、ネオンサインのようなガスベースの照明です。 ガスを励起するために必要な電圧は、通常、他の形式の照明に必要な電圧よりも低くなります。 これにより、冷陰極は熱陰極よりも低い電圧で動作し、過剰な暖かさを生成しなくなります。

冷陰極は、液晶ディスプレイ（LCD）画面のバックライトを作成する主な方法でもあります。 この場合、主に低発熱と安定した電圧使用のために冷陰極が使用されます。 これにより、アクティブな冷却システムがなくてもほとんどのLCD TVを使用できます。

冷陰極の問題は、冷陰極の動作を維持するために必要な電圧にあります。 熱陰極は、その熱によって生じる熱誘導により、可変電圧で非常に簡単に動作できます。 冷陰極はこれを行うことができず、電圧の低下により陰極の電力が失われます。 つまり、コールドシステムは、同様のホットシステムよりも高い電圧を維持し、より多くの電力を使用する必要があります。